JP2001018171A - Machine parts machining method - Google Patents

Machine parts machining method

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JP2001018171A
JP2001018171A JP19289699A JP19289699A JP2001018171A JP 2001018171 A JP2001018171 A JP 2001018171A JP 19289699 A JP19289699 A JP 19289699A JP 19289699 A JP19289699 A JP 19289699A JP 2001018171 A JP2001018171 A JP 2001018171A
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work
grinding
workpiece
grindstone
surface data
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Chuichi Sato
忠一 佐藤
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NSK Ltd
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  • Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a machine part of excellent plane accuracy and roundness even in the case of having a thin-walled annular member as a workpiece. SOLUTION: A workpiece 4 is placed in an unrestricted state on a magnet chuck 6 to obtain unrestricted time machined surface data u (θ) (figure (a)). The workpiece 4 is then restricted by the magnet. chuck 6 to obtain restricted time machined surface data v (θ) (figure (b)). On the basis of the unrestricted time machined surface data u (θ) and restricted time machined surface data v (θ) the cutting feed quantity Z (θ) of a grinding wheel is controlled to grind the end face of the workpiece 4 (figure (c)). When the restricted state of the workpiece 4 is released, warp is formed at a peripheral edge part, while the upper face has fine plane accuracy, and the height of the workpiece 4 from the surface of the magnet chuck 6 is Zo (figure (d)). The workpiece 4 is vertically inverted to grind the other end face (figure (e)).

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は機械部品の加工方法
に関し、より詳しくは環状部材等のリング状被加工物の
表面(平面部及び円周面)を研削加工する機械部品の加
工方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for machining a machine part, and more particularly to a method for machining a machine part for grinding a surface (a flat portion and a circumferential surface) of a ring-shaped workpiece such as an annular member.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、転がり軸受の軌道輪(内輪及
び外輪)等の環状部材においては、熱処理が施された被
加工物(以下、「ワーク」という)をマグネットチャッ
クの電磁力により吸着保持して該ワークを前記マグネッ
トチャックで拘束し、該拘束されたワークの表面を砥石
で研削加工することにより、所望の寸法精度に仕上げて
いる。
2. Description of the Related Art Conventionally, in an annular member such as a bearing ring (an inner ring and an outer ring) of a rolling bearing, a workpiece (hereinafter, referred to as a "work") subjected to a heat treatment is attracted and held by an electromagnetic force of a magnet chuck. Then, the work is constrained by the magnet chuck, and the surface of the constrained work is ground by a grindstone to finish the work to a desired dimensional accuracy.

【0003】すなわち、前記軌道輪等の環状部材は肉厚
が薄いため、前工程である熱処理工程で熱の影響を受
け、ワークに歪が生じる。したがって、該ワークの平面
部(以下、「端面」という)や円周面に研削加工を施す
ことにより、前記歪を除去して所望の良好な平面精度や
真円度を得ている。
[0003] That is, since the annular member such as the bearing ring is thin, the work is distorted due to the influence of heat in the heat treatment step which is the preceding step. Therefore, by grinding the flat portion (hereinafter referred to as an “end surface”) or the circumferential surface of the work, the distortion is removed, and desired good flatness accuracy and roundness are obtained.

【0004】図27は、ワーク端面を研削加工する従来
の加工方法の一例を示した図である(以下、「第1の従
来技術」という)。
FIG. 27 is a diagram showing an example of a conventional processing method for grinding a work end face (hereinafter, referred to as a "first conventional technique").

【0005】すなわち、この図27に示すように、ワー
ク端面を研削する場合は、薄くて変形し易い吸い取り
紙、或いはゴムや薄肉リング等のスペーサ部材101を
介してワーク102をマグネットチャック103に拘束
させ、該マグネットチャック103を矢印a方向に回転
させる一方、砥石104を矢印b方向に回転させつつ矢
印c方向に送り込むことによりワーク102の端面10
5を研削加工している。すなわち、軌道輪等の環状部材
としてのワーク102は上述したように肉厚が薄いた
め、該ワーク102をマグネットチャック103に拘束
させた場合、該マグネットチャック103の吸着力によ
って前記ワーク102は変形し易い。このため上記スペ
ーサ部材101をワーク102とマグネットチャック1
03との間に挿入してワーク102に対するマグネット
チャック103の吸着力を弱め、かつ、スペーサ部材1
01の弾性変形を利用してワーク102の変形を回避せ
んとしている。
That is, as shown in FIG. 27, when the end face of the work is ground, the work 102 is restrained by the magnet chuck 103 via a thin and easily deformable blotter or a spacer member 101 such as rubber or a thin ring. Then, the magnet chuck 103 is rotated in the direction of arrow a, while the grindstone 104 is rotated in the direction of arrow b and fed in the direction of arrow c, whereby the end face 10 of the workpiece 102 is rotated.
5 is ground. That is, since the work 102 as an annular member such as a raceway is thin as described above, when the work 102 is restrained by the magnet chuck 103, the work 102 is deformed by the attraction force of the magnet chuck 103. easy. Therefore, the spacer member 101 is connected to the workpiece 102 and the magnet chuck 1.
03 to reduce the attraction force of the magnet chuck 103 to the work 102 and
It is intended to avoid deformation of the work 102 by utilizing the elastic deformation of the work 01.

【0006】また、前記第1の従来技術では、砥石10
4をドレッサ等で「切味」を常に良好な状態に維持する
ことにより小さな研削力Fでもって所望の研削加工を可
能とし、これにより矢印c方向への研削力Fに起因する
ワーク102の変形を極力抑制することも行なわれてい
る。
In the first prior art, a grinding wheel 10
By maintaining the "sharpness" of the workpiece 4 in a good condition with a dresser or the like, desired grinding can be performed with a small grinding force F, and thereby the deformation of the work 102 caused by the grinding force F in the direction of arrow c. Is also suppressed as much as possible.

【0007】図28は、ワーク円周面を研削加工する従
来の加工方法の一例を示した図である(以下、「第2の
従来技術」という)。
FIG. 28 is a diagram showing an example of a conventional processing method for grinding a circumferential surface of a work (hereinafter, referred to as a "second conventional technique").

【0008】すなわち、該第2の従来技術では、図28
(a)(b)に示すように、フロントシュー106とリ
アシュー107でもってワーク102の外周面108を
支持すると共に、マグネットチャック108により前記
ワーク102の一方の側面109を吸着させてワーク1
02をマグネットチャック108に拘束し、マグネット
チャック108を矢印d方向に回転させる一方で、砥石
110を矢印e方向に回転させながら矢印f方向に送り
込み、これにより矢印g方向に回転しているワーク10
2の外周面108を研削加工している。
That is, in the second prior art, FIG.
(A) As shown in (b), the front shoe 106 and the rear shoe 107 support the outer peripheral surface 108 of the work 102, and the magnet chuck 108 attracts one side surface 109 of the work 102 to attract the work 1.
02 is constrained by the magnet chuck 108, and while the magnet chuck 108 is rotated in the direction of arrow d, the grindstone 110 is fed in the direction of arrow f while rotating in the direction of arrow e.
The outer peripheral surface 108 is ground.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記第
1の従来技術(図27)では、ワーク102の端面10
5を研削加工する場合、スペーサ部材101によりマグ
ネットチャック103の吸着力を弱め、かつ、スペーサ
部材101を弾性変形させることにより、端面105に
おけるワーク102の変形を或る程度抑制することがで
きるものの、斯かる変形の発生を完全には解消すること
ができず、したがって、斯かる状態で前記端面105を
砥石104で研削した場合、ワーク102がマグネット
チャック103に吸着されている状態では良好な平面精
度を得ることができても、マグネットチャック103に
よる吸着を解除すると該吸着に起因した変形量がワーク
の変形量として残存し、このため所望の優れた平面精度
を有する機械部品を得ることは困難であるという問題点
があった。
However, in the first prior art (FIG. 27), the end face 10
In the case of grinding 5, the deformation of the work 102 on the end face 105 can be suppressed to some extent by weakening the attraction force of the magnet chuck 103 by the spacer member 101 and elastically deforming the spacer member 101. The occurrence of such deformation cannot be completely eliminated. Therefore, when the end face 105 is ground with a grindstone 104 in such a state, good planar accuracy is obtained in a state where the work 102 is attracted to the magnet chuck 103. However, when the suction by the magnet chuck 103 is released, the deformation caused by the suction remains as the deformation of the work, and it is difficult to obtain a mechanical part having a desired excellent flatness accuracy. There was a problem.

【0010】また、上記第2の従来技術(図28)で
は、砥石110の矢印f方向への研削力やフロントシュ
ー106及びリアシュー107とワーク102との間で
発生する摩擦力等によって弾性変形が生じ易く、このた
め高精度な真円度を有する機械部品を得ることができな
いという問題点があった。
In the second prior art (FIG. 28), the elastic deformation is caused by the grinding force of the grindstone 110 in the direction of arrow f and the frictional force generated between the front shoe 106 and the rear shoe 107 and the work 102. There is a problem that a mechanical part having high roundness cannot be obtained with high accuracy.

【0011】本発明はこのような問題点に鑑みなされた
ものであって、薄肉の環状部材をワークとした場合であ
っても、極めて優れた平面精度及び真円度を有する機械
部品を得ることができる機械部品の加工方法を提供する
ことを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to obtain a mechanical part having extremely excellent planar accuracy and roundness even when a thin annular member is used as a work. It is an object of the present invention to provide a method for processing a mechanical part capable of performing the following.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明に係る機械部品の加工方法は、環状に形成され
た被加工物を拘束部材で拘束すると共に、前記拘束部材
で拘束された前記被加工物の加工面を砥石で研削加工す
る機械部品の加工方法において、前記被加工物を前記拘
束部材に対し非拘束とした状態で、前記加工面の寸法計
測を行って非拘束時加工面データを取得し、さらに前記
被加工物を前記拘束部材に拘束した状態で、前記加工面
の寸法計測を行って拘束時加工面データを取得し、前記
拘束時加工面データと前記非拘束時加工面データとに基
づいて前記砥石の前記被加工物方向への送り量又は被加
工物の前記砥石方向への送り量の少なくとも一方の送り
量を制御しながら前記加工面に研削加工を施すことを特
徴としている。
In order to achieve the above object, a method for machining a mechanical part according to the present invention is characterized in that an annular workpiece is restrained by a restraining member and restrained by the restraining member. In the method of machining a machine part, wherein a processing surface of the workpiece is ground with a grindstone, in a state in which the workpiece is unconstrained with respect to the restraining member, the dimensions of the processing surface are measured to perform the unconstrained processing. Surface data is acquired, and in a state where the workpiece is further constrained by the constraining member, dimensions of the processing surface are measured to obtain constrained processing surface data. Grinding the processing surface while controlling at least one of a feed amount of the grindstone in the direction of the work piece or a feed amount of the work piece in the direction of the grindstone based on the work surface data. It is characterized by.

【0013】上記機械部品の加工方法によれば、ワーク
の拘束部材に対する非拘束状態及び拘束状態での加工面
データが非拘束時加工面データ及び拘束時加工面データ
として夫々取得され、該非拘束時加工面データ及び拘束
時加工面データに基づいて砥石又はワークの少なくとも
一方の送り量が制御されるので、拘束部材に起因するワ
ークの変化量を考慮した研削加工を行うことができ、し
たがって、研削加工後、拘束状態が解除された時に精度
(主に平面度及び/又は真円度)の良好な機械部品を得
ることが可能となり、特に、変形し易い肉厚の薄いワー
クを研削加工した場合であっても、高精度に仕上げされ
た機械部品を得ることができる。
According to the above-described method of machining a mechanical part, the unconstrained state and the constrained surface data of the workpiece are acquired as the unconstrained machined surface data and the constrained machined surface data, respectively. Since the feed amount of at least one of the grindstone and the work is controlled based on the processing surface data and the processing surface data at the time of constraint, it is possible to perform the grinding process in consideration of the amount of change of the work caused by the restraint member, and therefore, the grinding is performed. After processing, when the restrained state is released, it is possible to obtain a machine part with good accuracy (mainly flatness and / or roundness), especially when grinding a thin work that is easily deformed. However, it is possible to obtain a machine component finished with high precision.

【0014】例えば、ワークの端面を加工面として研削
する場合は、ワークの拘束部材からの高さ寸法を非拘束
状態と拘束状態とでワークの全周に亙って計測して非拘
束時加工面データ及び拘束時加工面データを取得し、該
非拘束時加工面データ及び拘束時加工面データに基づい
て砥石又はワークの送り量を制御しながらワークに研削
加工を施すことにより、ワーク端面に所謂「反り」が生
じている場合であっても加工後には良好な平面精度を有
する機械部品を得ることができる。
For example, when grinding an end face of a work as a processing surface, the height dimension of the work from the constraining member is measured over the entire circumference of the work in the non-constrained state and the constrained state, and machining is performed in the non-constrained state. By obtaining the surface data and the processing surface data at the time of constraint, and performing the grinding processing on the work while controlling the feed amount of the grindstone or the work based on the processing surface data at the time of the non-restraint and the processing surface data at the time of the constraint, a so-called end surface of the work is obtained. Even if "warping" occurs, a mechanical part having good planar accuracy can be obtained after processing.

【0015】すなわち、本発明は、上記加工方法におい
て、前記加工面が端面である場合は、ワークの周方向の
高さ寸法に基づいて前記非拘束時加工面データ及び前記
拘束時加工面データを取得することを特徴とする。
That is, the present invention provides the above-mentioned processing method, wherein when the processing surface is an end surface, the non-constrained processing surface data and the constrained processing surface data are determined based on a circumferential height of the work. It is characterized by acquiring.

【0016】また、前記非拘束状態でワークが傾斜して
いても拘束状態でワークは傾斜しなくなるため、斯かる
傾斜成分を計測された加工面寸法から除去するのが好ま
しい。
In addition, even if the work is inclined in the non-constrained state, the work does not incline in the constrained state. Therefore, it is preferable to remove such an inclined component from the measured processing surface dimension.

【0017】そこで、本発明は、上記非拘束時加工面デ
ータは、計測された前記加工面寸法から傾斜成分を除去
することを特徴としている。
Therefore, the present invention is characterized in that the unconstrained processed surface data removes a tilt component from the measured processed surface dimensions.

【0018】また、ワークの加工面が内径面や外径面等
の円周面である場合は、非拘束状態及び拘束状態でのワ
ークの半径寸法を計測して非拘束時加工面データ及び拘
束時加工面データを取得し、該非拘束時加工面データ及
び拘束時加工面データに基づいて砥石又はワークの送り
量を制御することにより、拘束部材の影響を受けること
なく優れた真円度を有する機械部品を得ることができ
る。
When the work surface of the work is a circumferential surface such as an inner surface or an outer surface, the radius dimensions of the work in the non-constrained state and the constrained state are measured to obtain the processed surface data and the constrained data in the non-constrained state. By obtaining the machining surface data at the time and controlling the feed amount of the grindstone or the work based on the machining surface data at the time of non-constraining and the machining surface data at the time of constraining, it has excellent roundness without being affected by the constraining member Machine parts can be obtained.

【0019】すなわち、本発明は、上記加工方法におい
て、前記加工面が円周面である場合は、ワークの半径寸
法に基づいて前記非拘束時加工面データ及び前記拘束時
加工面データを取得することを特徴とする。
That is, according to the present invention, in the above-mentioned machining method, when the machining surface is a circumferential surface, the unconstrained machining surface data and the constrained machining surface data are acquired based on a radius dimension of a work. It is characterized by the following.

【0020】また、前記非拘束状態でワークが研削加工
装置の軸芯に対して偏心している場合は、加工精度の悪
化を招く虞があり、したがって、斯かる偏心成分を計測
された加工面寸法から除去するのが好ましい。
Further, when the workpiece is eccentric with respect to the axis of the grinding machine in the unconstrained state, there is a possibility that the machining accuracy is deteriorated. It is preferred to remove from.

【0021】また、上記加工方法に使用される研削加工
装置は、ワークの端面を吸着保持して拘束する拘束部材
と、該拘束部材を第1の所定方向に往復運動させる第1
の往復運動機構と、前記ワークの表面に加工を施す砥石
と、該砥石を回転可能に支持する砥石支持部と、該砥石
支持部を第2の所定方向に往復運動させる第2の往復運
動機構と、前記拘束部材を回転駆動させる回転駆動機構
とを備えた研削加工装置において、前記ワークの加工対
象となる加工面データを前記ワークの前記拘束部材への
拘束前後で計測する計測手段と、該計測手段の計測結果
に基づいて前記砥石又はワークの少なくとも一方の送り
量を制御する制御手段とを備えていることを特徴として
いる。
The grinding apparatus used in the above-mentioned processing method comprises a restraining member for sucking, holding and restraining the end face of the work, and a first reciprocating motion of the restraining member in a first predetermined direction.
Reciprocating mechanism, a grindstone for processing the surface of the work, a grindstone support for rotatably supporting the grindstone, and a second reciprocating mechanism for reciprocating the grindstone support in a second predetermined direction And a rotation processing mechanism that rotationally drives the restraining member, wherein the measuring device measures processing surface data to be processed of the work before and after the work is restrained by the restraining member; and Control means for controlling a feed amount of at least one of the grindstone and the work based on a measurement result of the measurement means.

【0022】また、前記計測手段は、前記ワークの前記
拘束部材に対する非拘束時及び拘束時における加工面寸
法を夫々測定する測定手段と、前記測定手段における測
定位置を角度位置データとして計測する角度データ計測
手段とを有し、前記制御手段は、前記測定手段の測定結
果及び前記角度データ計測手段の計測結果に基づいて加
工面データを算出する算出手段と、該算出手段の算出結
果に基づいて前記砥石又はワークの少なくとも一方の送
り量を制御する送り量制御手段とを備えていることを特
徴とするのが好ましい。
[0022] The measuring means may be a measuring means for measuring a work surface dimension when the workpiece is not constrained or constrained on the constraining member, and an angle data for measuring a measuring position of the measuring means as angular position data. Measuring means, wherein the control means calculates machining surface data based on the measurement result of the measuring means and the measurement result of the angle data measuring means, and the control means calculates the machining surface data based on the calculation result of the calculating means. It is preferable that a feed amount control means for controlling the feed amount of at least one of the grindstone and the work is provided.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を図面
に基づき詳説する。
Next, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

【0024】図1は本発明の第1の実施の形態に係る機
械部品の加工方法に使用される研削加工装置(縦軸型研
削加工装置)の平面図、図2は図1の正面図であって、
本第1の実施の形態では環状に形成されたワークの端面
を研削加工する場合について説明する。
FIG. 1 is a plan view of a grinding apparatus (vertical axis type grinding apparatus) used in a method of processing a mechanical part according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a front view of FIG. So,
In the first embodiment, a case will be described in which an end surface of a ring-shaped work is ground.

【0025】図1及び図2において、テーブル1は基台
2に載設されると共に、矢印Xで示す水平方向に往復運
動可能とされ、該テーブル1はボールねじ(不図示)及
びテーブル駆動用サーボモータ(以下「テーブル駆動用
モータ」という)3により、ワーク4の載置位置である
ローディング位置L(図中、一点鎖線で示す)、ワーク
4の加工面寸法等を測定する測定位置M(図中、二点鎖
線で示す)、及びワーク4を研削加工するための研削位
置G(図中、実線で示す)を適宜移動する。
In FIGS. 1 and 2, a table 1 is mounted on a base 2 and is capable of reciprocating in a horizontal direction indicated by an arrow X. The table 1 has a ball screw (not shown) and a table drive. A servo motor (hereinafter referred to as a “table driving motor”) 3 is used to measure a loading position L (indicated by a dashed line in the figure), which is a mounting position of the work 4, and a measurement position M (to measure a processing surface dimension of the work 4). In the figure, the position indicated by the two-dot chain line) and the grinding position G for grinding the work 4 (indicated by the solid line in the figure) are appropriately moved.

【0026】また、テーブル1にはワーク4を吸着保持
して該ワーク4を拘束する円形形状のマグネットチャッ
ク6が設けられ、さらに該マグネットチャック6はワー
クスピンドル7に取り付けられ、また該ワークスピンド
ル7の基端には前記マグネットチャック6を回転駆動す
るためのサーボモータ(以下、「マグネット回転用モー
タ」という)8が取り付けられ、さらに該マグネット回
転用モータ8の基端にはワーク4の角度位置データθを
検出するエンコーダ9が設けられている。また、マグネ
ットチャック6の周縁部適所にはストッパ10が設けら
れ、さらに、テーブル1の端部には砥石5のツルーイン
グやドレッシングを行うドレッサ11が配設されてい
る。
The table 1 is provided with a circular magnet chuck 6 for sucking and holding the work 4 and restraining the work 4, and the magnet chuck 6 is mounted on a work spindle 7. A servo motor (hereinafter, referred to as a “magnet rotation motor”) 8 for rotating and driving the magnet chuck 6 is attached to a base end of the work 4. An encoder 9 for detecting the data θ is provided. A stopper 10 is provided at an appropriate position on the peripheral edge of the magnet chuck 6, and a dresser 11 for truing and dressing the grindstone 5 is provided at an end of the table 1.

【0027】また、基台2には、ワーク4の加工面寸法
を測定する測定ヘッド12が支持台12aを介して取り
付けられている。そして、該測定ヘッド12の先端には
端面測定子13が取り付けられ、該端面測定子13によ
りワーク4のマグネットチャック6への吸着前後におけ
るワークの高さ寸法(加工面寸法u、v)が全周に亙っ
て測定される。尚、本第1の実施の形態では端面測定子
13として静電容量型の非接触式変位センサを使用して
いる。
A measuring head 12 for measuring the dimension of the work surface of the work 4 is mounted on the base 2 via a support 12a. An end face tracing stylus 13 is attached to the tip of the measuring head 12, and the height dimension (working surface dimension u, v) of the work before and after the work 4 is attracted to the magnet chuck 6 by the end face tracing stylus 13. Measured over the circumference. In the first embodiment, a capacitance type non-contact displacement sensor is used as the end face tracing stylus 13.

【0028】砥石5は平板形状に形成されると共に、該
砥石5を回転駆動させる砥石スピンドル(ビルトインモ
ータ)14に嵌合され、また、該砥石スピンドル14は
上下方向(矢印Zで示す)に往復運動する切込スライド
15に取り付けられている。
The grindstone 5 is formed in a flat plate shape, and is fitted to a grindstone spindle (built-in motor) 14 for driving the grindstone 5 to rotate. The grindstone spindle 14 reciprocates in a vertical direction (indicated by an arrow Z). It is attached to a moving cutting slide 15.

【0029】切込スライド15は、コラム16に固着さ
れた一対の支持部材17a、17bにより所定の予圧で
もって挟持されると共に、図3に示すように、保持器1
8により互いに所定間隔に保持されている多数のコロ1
9によって転がり案内可能に構成されている。すなわ
ち、切込スライド15の上端には該切込スライド駆動用
サーボモータ(以下、「切込用モータ」という)20が
取り付けられ、該切込用モータ20を駆動させることに
より支持部材17a、17bで挟持された切込スライド
15はコロ19により転がり案内されて矢印Z方向に往
復運動する。
The cutting slide 15 is sandwiched by a pair of support members 17a and 17b fixed to the column 16 with a predetermined preload, and as shown in FIG.
8, a number of rollers 1 held at a predetermined distance from each other.
A rolling guide 9 is provided. That is, the cutting slide driving servomotor (hereinafter referred to as “cutting motor”) 20 is attached to the upper end of the cutting slide 15, and the support members 17 a and 17 b are driven by driving the cutting motor 20. The cutting slide 15 pinched by the roller is guided by the roller 19 to roll and reciprocate in the arrow Z direction.

【0030】また、切込スライド15には超電歪素子2
1が収容されており、具体的には、図4に示すように、
ナットブラケット22が切込スライド15と一体的に固
着されると共に、ねじ軸23に螺着したボールねじナッ
ト24の鍔部とナットブラケット22との間には超電歪
素子21が伸縮可能に挟持されている。
The cutting slide 15 has a super electrostrictive element 2
1 are accommodated, specifically, as shown in FIG.
The nut bracket 22 is integrally fixed to the cutting slide 15, and the super electrostrictive element 21 is stretchably held between the nut bracket 22 and the flange of the ball screw nut 24 screwed to the screw shaft 23. Have been.

【0031】また、図2に示すように、コラム16には
目盛が付されたスケール25が付設されると共に、切込
スライド15の適所にはスケール25の目盛を検知する
リニアスケール26が取り付けられている。
As shown in FIG. 2, a scale 25 with a scale is attached to the column 16, and a linear scale 26 for detecting the scale of the scale 25 is mounted at an appropriate position on the cutting slide 15. ing.

【0032】そして、本研削加工装置では、リニアスケ
ール26がスケール25の目盛を検出すると、その検出
結果に応じて切込用モータ20が駆動し切込スライド1
5は矢印Z方向に粗動した後、超電歪素子21により微
調整され、これにより該切込スライド15と一体的に移
動する砥石スピンドル14の移動量が制御される。そし
てその結果、砥石5の切込送り量Z(θ)が制御され、
図5に示すように、砥石5を矢印A方向に回転駆動させ
ながら矢印B方向に送り込んでマグネットチャック6に
載置されたワーク4の端面を研削加工している。
In this grinding machine, when the linear scale 26 detects the scale of the scale 25, the cutting motor 20 is driven according to the detection result, and the cutting slide 1 is moved.
After coarsely moving 5 in the direction of arrow Z, fine adjustment is performed by the superelectrostrictive element 21, whereby the amount of movement of the grinding wheel spindle 14 that moves integrally with the cutting slide 15 is controlled. As a result, the cutting feed amount Z (θ) of the grinding wheel 5 is controlled,
As shown in FIG. 5, the grindstone 5 is fed in the direction of arrow B while being rotationally driven in the direction of arrow A, and the end surface of the work 4 placed on the magnet chuck 6 is ground.

【0033】図6は本研削加工装置の制御系のブロック
構成図であって、該制御系27は、アンプ28により増
幅された端面測定子13の測定結果(加工面寸法u、
v)やエンコーダ9の検出結果(角度位置データθ)並
びにリニアスケール26の検出結果が入力されると共に
マグネット回転用モータ8及び切込用モータ20や超電
歪素子21に所定の指令信号を供給する入出力部29
と、該入出力部29に入力されたアンプ28及びエンコ
ーダ9の出力結果に基づいて加工面データu(θ)、v
(θ)を記憶するメモリ30と、該メモリ30の記憶内
容に基づき超電歪素子21の伸縮する微動量ΔZを算出
する演算器31と、該演算器31の演算結果とエンコー
ダ9からの角度位置データθ及びリニアスケール26か
らのスケールデータに基づいて所定の制御信号を出力す
るコントローラ32とを備えている。
FIG. 6 is a block diagram of a control system of the present grinding machine. The control system 27 measures the measurement result of the end face tracing stylus 13 amplified by the amplifier 28 (the machining surface dimension u,
v), the detection result of the encoder 9 (angular position data θ) and the detection result of the linear scale 26 are input, and a predetermined command signal is supplied to the magnet rotation motor 8, the cutting motor 20, and the superelectrostrictive element 21. Input / output unit 29
And machining surface data u (θ), v based on output results of the amplifier 28 and the encoder 9 input to the input / output unit 29.
(30), a calculator 31 for calculating the amount of fine movement ΔZ of the super electrostrictive element 21 based on the contents stored in the memory 30, a calculation result of the calculator 31 and an angle from the encoder 9. A controller 32 that outputs a predetermined control signal based on the position data θ and the scale data from the linear scale 26.

【0034】このように構成された研削加工装置におい
ては、まず、図7(a)の二点鎖線に示すように、マグ
ネットチャック6に拘束されていない状態(以下、この
状態を「非拘束状態」という)でのワーク4の高さ寸
法、すなわち非拘束時加工面寸法uが端面測定子13に
よって測定され、その測定結果がアンプ28を介して入
出力部29に入力され、さらに、図7(b)に示すよう
に、非拘束時加工面寸法uの円周上の測定位置を示す角
度位置データθをエンコーダ9で検出し、該検出結果が
入出力部29に入力される。すなわち、マグネット回転
用モータ8を駆動させながら順次端面測定子13で非拘
束時加工面寸法uを測定すると共にエンコーダ9で角度
位置データθを検出し、その結果が入出力部29に順次
入力される。そして、該入出力部29では非拘束時加工
面寸法uと角度位置データθとを関連付けて非拘束時加
工面データu(θ)を取得し、その結果をメモリ30に
記憶する。
In the grinding apparatus configured as described above, first, as shown by a two-dot chain line in FIG. 7A, a state in which the magnet chuck 6 is not restrained (hereinafter, this state is referred to as an “unrestricted state”). 7), that is, the dimension u of the work surface in the non-constrained state, is measured by the end face tracing stylus 13, and the measurement result is input to the input / output unit 29 via the amplifier 28. As shown in (b), the encoder 9 detects the angular position data θ indicating the measurement position on the circumference of the non-constrained processing surface dimension u, and the detection result is input to the input / output unit 29. That is, while the magnet rotation motor 8 is being driven, the non-constrained processing surface dimension u is sequentially measured by the end face tracing stylus 13, the angular position data θ is detected by the encoder 9, and the result is sequentially input to the input / output unit 29. You. The input / output unit 29 obtains the unconstrained processed surface data u (θ) by associating the unconstrained processed surface dimension u with the angular position data θ, and stores the result in the memory 30.

【0035】次に、図7(a)の実線に示すように、マ
グネットチャック6に拘束された状態(以下、この状態
を「拘束状態」という)でのワーク4の高さ寸法、すな
わち拘束時加工面寸法vが端面測定子13によって測定
され、その測定結果がアンプ28を介して入出力部29
に入力され、さらに、図7(b)に示すように、非拘束
状態のときと同様、拘束時加工面寸法uの円周上の測定
位置を示す角度位置データθをエンコーダ9で検出し、
該検出結果が入出力部29に入力される。すなわち、非
拘束状態のときと同様、マグネット回転用モータ8を回
転させながら順次端面測定子13で拘束時加工面寸法v
を測定すると共にエンコーダ9で角度位置データθを検
出し、その結果が入出力部29に順次入力される。次い
で、該入出力部29では、拘束時寸法データvと角度位
置データθとを関連付けて拘束時加工面データv(θ)
を取得し、その結果をメモリ30に記憶する。
Next, as shown by the solid line in FIG. 7A, the height dimension of the work 4 in a state of being restrained by the magnet chuck 6 (hereinafter, this state is referred to as a "restricted state"), The processing surface dimension v is measured by the end face tracing stylus 13, and the measurement result is input to the input / output
Further, as shown in FIG. 7B, the encoder 9 detects angular position data θ indicating the measurement position on the circumference of the processing surface dimension u at the time of constraint as in the case of the non-restrained state,
The detection result is input to the input / output unit 29. That is, similarly to the case of the non-constrained state, the constrained processing surface dimension v
And the encoder 9 detects the angular position data θ, and the result is sequentially input to the input / output unit 29. Next, the input / output unit 29 associates the constraint dimension data v with the angular position data θ and sets the constraint processing surface data v (θ).
And the result is stored in the memory 30.

【0036】次に、演算器31では、数式(1)に示す
ように、非拘束時加工面データu(θ)と拘束時加工面
データv(θ)の偏差を演算して超電歪素子21の微動
量ΔZを算出し、その算出結果をコントローラ32に供
給する。
Next, as shown in equation (1), the arithmetic unit 31 calculates the deviation between the unconstrained processed surface data u (θ) and the constrained processed surface data v (θ), and calculates the deviation of the super electrostrictive element. The fine movement amount ΔZ of 21 is calculated, and the calculation result is supplied to the controller 32.

【0037】ΔZ=u(θ)−v(θ) …(1) そして、コントローラ32は、リニアスケール26の検
出結果に応じた粗動量Z0を入出力部29を介して切込
モータ20に指令すると共に、微動量ΔZを入出力部2
9を介して超電歪素子21に指令し、切込スライド15
を移動させて砥石5による研削加工を行なう。
ΔZ = u (θ) -v (θ) (1) The controller 32 sends the coarse movement amount Z 0 according to the detection result of the linear scale 26 to the cutting motor 20 via the input / output unit 29. Command and the fine movement amount ΔZ
9 to the super-electrostrictive element 21 via the cutting slide 15.
Is moved to perform grinding by the grindstone 5.

【0038】すなわち、非拘束時加工面寸法u及び拘束
時加工面寸法vがワークの角度位置データθの所定角度
間隔(例えば、1′(分))毎に全周に亙って得られた
場合、これら加工面寸法u、vにおける切込送り方向Z
と角度位置データθとの関係は図8のようになる。Z=
0をマグネットチャック6の上面位置とし、ワーク4を
Z=Z0の厚さに研削する場合、切込スライド15(切
込用モータ20及び超電歪素子21)には数式(2)で
示す切込送り量Z(θ)がコントローラ32からの指令
値として付与される。
That is, the unconstrained processing surface dimension u and the constrained processing surface dimension v are obtained over the entire circumference at every predetermined angular interval (for example, 1 ′ (minute)) of the angular position data θ of the work. In this case, the cutting feed direction Z at these processing surface dimensions u and v
FIG. 8 shows the relationship between the angle and the angular position data θ. Z =
When 0 is set as the upper surface position of the magnet chuck 6 and the work 4 is ground to a thickness of Z = Z 0 , the cutting slide 15 (the cutting motor 20 and the superelectrostrictive element 21) is expressed by the formula (2). The cutting feed amount Z (θ) is given as a command value from the controller 32.

【0039】 そして、研削加工は砥石5及びワーク4を回転させなが
ら、砥石5のZ軸方向の位置決めをすることにより行わ
れる。
[0039] The grinding is performed by positioning the grindstone 5 in the Z-axis direction while rotating the grindstone 5 and the work 4.

【0040】すなわち、切込用モータ20には粗動量Z
0がコントローラ32からの指令値として付与され、こ
れにより切込スライド15はZ=Z0に相当する位置ま
で移動する。同時に、超電歪素子21には微動量ΔZが
コントローラ32からの指令値として付与され、これに
より超電歪素子21は微動量ΔZに応じて上下方向(図
2中、矢印Zで示す)に微動する。
That is, the coarse motor Z
0 is given as a command value from the controller 32, thereby cutting the slide 15 is moved to the position corresponding to Z = Z 0. At the same time, the amount of fine movement ΔZ is given to the super electrostrictive element 21 as a command value from the controller 32, whereby the super electrostrictive element 21 moves in the vertical direction (indicated by the arrow Z in FIG. 2) according to the amount of fine movement ΔZ. Wiggle.

【0041】このようにワーク4の角度位置データθに
応じて切込送り量Z(θ)を変化させることにより、マ
グネットチャック6の吸着力を考慮した研削加工を行う
ことができ、平面精度に優れたワークを得ることができ
る。
As described above, by changing the cutting feed amount Z (θ) in accordance with the angular position data θ of the work 4, it is possible to perform a grinding process in consideration of the attraction force of the magnet chuck 6, and to improve the planar accuracy. Excellent work can be obtained.

【0042】図9は、本発明の加工方法の処理手順を示
す工程図であり、図1及び図2を参照しながら加工手順
を説明する。
FIG. 9 is a process chart showing the processing procedure of the processing method of the present invention. The processing procedure will be described with reference to FIGS.

【0043】まず、ドレッサ11で砥石5の表面にツル
ーイング・ドレッシングを施して砥石5の研削準備とす
る。次に、テーブル駆動用モータ3を駆動させてテーブ
ル1を矢印X方向に移動させ該テーブル1をローディン
グ位置Lで停止させる。そして、ワーク4をマグネット
チャック6にストッパ10を基準に載置し、ワーク4を
非拘束状態としたままテーブル1を測定位置Mに移動さ
せる。このときワーク4は非拘束状態にあり、マグネッ
トチャック6に吸着されていないため、図9(a)に示
すように、ワークには「反り」が生じている。
First, the surface of the grindstone 5 is subjected to truing and dressing by the dresser 11 to prepare for grinding of the grindstone 5. Next, the table driving motor 3 is driven to move the table 1 in the direction of the arrow X, and the table 1 is stopped at the loading position L. Then, the work 4 is placed on the magnet chuck 6 with the stopper 10 as a reference, and the table 1 is moved to the measurement position M while the work 4 is not restrained. At this time, since the work 4 is in an unconstrained state and is not attracted to the magnet chuck 6, the work has a “warp” as shown in FIG. 9A.

【0044】次いで、測定位置Mで非拘束状態としたま
まワークスピンドル7を回転させて非拘束時加工面デー
タu(θ)を計測・算出し、メモリ30に記憶する。
Next, the work spindle 7 is rotated while the measurement position M is in the non-constrained state, and the unconstrained processed surface data u (θ) is measured and calculated, and stored in the memory 30.

【0045】次に、マグネットチャック6を作動させて
ワーク4をマグネットチャック6に拘束させる。このと
き、ワーク4は、図9(b)に示すように、マグネット
チャック6の吸着力により、マグネットチャック6との
接触面の反りがほぼ生じない状態となる。
Next, the work 4 is restrained by the magnet chuck 6 by operating the magnet chuck 6. At this time, as shown in FIG. 9B, the work 4 is in a state in which the contact surface with the magnet chuck 6 hardly warps due to the attraction force of the magnet chuck 6.

【0046】そしてこの状態で、ワークスピンドル7を
回転させて拘束時加工面データv(θ)を計測・算出
し、メモリ30に記憶する。
Then, in this state, the work spindle 7 is rotated to measure and calculate the machining surface data v (θ) at the time of restraint, and store it in the memory 30.

【0047】次に、テーブル1を研削位置Gに移動し、
リニアスケール26からの検出値に基づいて切込用モー
タ20を駆動させて切込スライド15を粗動量Z0だけ
粗動させると共に、超電歪素子21を演算部31で算出
した微動量ΔZに応じて伸縮させ、これにより砥石5の
切込送り量Z(θ)を制御し、図9(c)に示すよう
に、ワーク4の端面に研削加工を施す。
Next, the table 1 is moved to the grinding position G,
The cutting motor 20 is driven based on the detection value from the linear scale 26 to coarsely move the cutting slide 15 by the coarse movement amount Z 0 , and the super electrostrictive element 21 is moved to the fine movement amount ΔZ calculated by the arithmetic unit 31. According to this, the cutting feed amount Z (θ) of the grindstone 5 is controlled, and as shown in FIG.

【0048】そして、この状態でワーク4の拘束状態を
解除すると、該ワーク4の周縁部の反りが復元されるた
め、図9(d)に示すように、周縁部には反りが生ずる
一方、上面は良好な平面精度を有するものとなり、マグ
ネットチャック6の面上からのワーク4の高さはZ0
なる。
When the restraint state of the work 4 is released in this state, the warp of the peripheral portion of the work 4 is restored, and as shown in FIG. The upper surface has good planar accuracy, and the height of the work 4 from the surface of the magnet chuck 6 is Z 0 .

【0049】そして、この後、図9(e)に示すよう
に、ワーク4を上下反転させ、他方の端面を研削加工す
る。すなわち、この場合は良好な平面精度に研削加工さ
れた端面がマグネットチャック6の表面に密着するの
で、通常の砥石送りでもって良好な平面精度を有する厚
さZ1の環状部材としての機械部品(ワーク4)を得る
ことができる。
Thereafter, as shown in FIG. 9E, the work 4 is turned upside down, and the other end face is ground. That is, since the grinding end faces in this case a good flatness is in close contact with the surface of the magnetic chuck 6, mechanical components as an annular member having a thickness of Z 1 having good flatness with a normal grinding wheel feed ( Work 4) can be obtained.

【0050】また、ワーク4が、非拘束状態で、図10
(a)に示すように傾斜量Δuを有して傾いている場
合、マグネットチャック6により拘束状態とされたとき
は斯かる傾斜成分Δuはマグネットチャック6の吸着力
によって殆ど生じなくなるため、結果として反り量を反
映しない傾斜量Δuが加算された微動量ΔZでもって超
電歪素子21の伸縮量が制御され、したがって斯かる微
動量ΔZに基づいて研削加工を施した場合は非拘束状態
に復元されたときは図10(b)に示すように、他方の
端面の反り状態が歪な状態となる。このため、該ワーク
4を反転して前記他方の端面を研削する場合、加工量が
面上で不均一となり、砥石5の研削力Fに変動を来す虞
がある。したがって、砥石5の研削力Fを均一化するた
めには前記傾斜量Δuを考慮した微動量ΔZでもって研
削加工する必要があり、そのためには非拘束時加工面デ
ータu(θ)から傾斜成分u1(θ)を除去する必要が
ある。
Further, when the work 4 is not restrained,
As shown in (a), when tilted with the tilt amount Δu, the tilt component Δu hardly occurs due to the attraction force of the magnet chuck 6 when the magnet chuck 6 restricts the tilting. The amount of expansion and contraction of the super electrostrictive element 21 is controlled by the amount of fine movement ΔZ to which the amount of inclination Δu that does not reflect the amount of warpage is added. Therefore, when grinding is performed based on the amount of fine movement ΔZ, the non-constrained state is restored. Then, as shown in FIG. 10 (b), the warped state of the other end face becomes a distorted state. Therefore, when the workpiece 4 is turned over to grind the other end face, the processing amount becomes uneven on the surface, and the grinding force F of the grindstone 5 may fluctuate. Therefore, in order to make the grinding force F of the grindstone 5 uniform, it is necessary to perform the grinding with the fine movement amount ΔZ in consideration of the inclination amount Δu. For this purpose, the inclination component is calculated from the unconstrained processing surface data u (θ). It is necessary to remove u 1 (θ).

【0051】しかして、非拘束時加工面データu(θ)
は数式(3)に示すようにフーリエ級数で表される。
Thus, the unconstrained machining surface data u (θ)
Is represented by a Fourier series as shown in Expression (3).

【0052】[0052]

【数1】 (Equation 1)

【0053】ここで、anはn次成分の振幅、ψnは位相
のずれを示す。このうち、傾斜成分u1(θ)は、図1
1に示すように、ワーク1周(360°)で1周期の正
弦波状を描く。
[0053] Here, a n is the amplitude of the n-order component, is [psi n indicates the phase shift. Among them, the slope component u 1 (θ) is shown in FIG.
As shown in FIG. 1, one cycle of the work (360 °) forms a sinusoidal waveform of one cycle.

【0054】すなわち、この図11から分かるように、
ワーク4は180°回転する間に傾斜量の最大値Pと最
小値Qが各1回宛表れるため、斯かるn=1(1次成
分)がワーク4の傾斜成分u1(θ)を示す。すなわ
ち、傾斜成分u1(θ)は数式(4)で表される。
That is, as can be seen from FIG.
Since the maximum value P and the minimum value Q of the tilt amount appear once each while the work 4 rotates by 180 °, such n = 1 (primary component) indicates the tilt component u 1 (θ) of the work 4. . That is, the gradient component u 1 (θ) is represented by Expression (4).

【0055】u1(θ)=a1sin(θ+ψ1) …(4) ここで、a1及びψ1は、夫々数式(5)、(6)で求め
られる。
U 1 (θ) = a 1 sin (θ + ψ 1 ) (4) Here, a 1 and ψ 1 are obtained by equations (5) and (6), respectively.

【0056】[0056]

【数2】 (Equation 2)

【0057】なお、数式(5)、(6)の右辺の値は、
前記メモリ30に記憶された所定角度間隔毎の角度位置
データθ及び非拘束時加工面データu(θ)の測定結果
に基づき、演算器31によって、予め用意された所定の
プログラムを用いて数値計算を行わせることにより近似
的に算出される。
The values on the right side of the equations (5) and (6) are:
Based on the measurement results of the angular position data θ and the unconstrained processed surface data u (θ) stored at predetermined angular intervals stored in the memory 30, the arithmetic unit 31 calculates a numerical value using a predetermined program prepared in advance. Is calculated approximately.

【0058】したがって、切込送り量Z(θ)から傾斜
成分u1(θ)を除去した修正切込送り量Z′(θ)
は、数式(7)で表される。
Therefore, the corrected cutting feed amount Z '(θ) obtained by removing the inclination component u 1 (θ) from the cutting feed amount Z (θ).
Is represented by Expression (7).

【0059】 Z′(θ)=Z(θ)−u1(θ) =Z0−(u(θ)−u1(θ)−v(θ))…(7) すなわち、前記修正切込送り量Z′(θ)に基づいて砥
石5の移動量を制御することにより、ワーク4が研削加
工前に傾斜量Δuを有している場合であっても略均一な
研削力Fでもって前記他方の端面の研削加工を行うこと
ができる。
Z ′ (θ) = Z (θ) −u 1 (θ) = Z 0 − (u (θ) −u 1 (θ) −v (θ)) (7) That is, the modified cut By controlling the moving amount of the grindstone 5 based on the feed amount Z ′ (θ), even if the workpiece 4 has the inclination amount Δu before the grinding, the grinding force F can be maintained with a substantially uniform grinding force F. The other end face can be ground.

【0060】図12は本発明の第2の実施の形態に係る
機械部品の加工方法に使用される研削加工装置(縦軸型
研削加工装置)の平面図であり、図13は図12の正面
図である。
FIG. 12 is a plan view of a grinding apparatus (vertical axis type grinding apparatus) used in the method of machining a mechanical part according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 13 is a front view of FIG. FIG.

【0061】本第2の実施の形態では、上記平板形状の
砥石5に代えて、カップ状に形成された砥石60を使用
して研削加工を行っている。
In the second embodiment, the grinding is performed by using a cup-shaped grindstone 60 in place of the flat grindstone 5.

【0062】すなわち、本第2の実施の形態において
も、上記第1の実施の形態と同様、測定位置Mで非拘束
状態及び拘束状態における加工面データu(θ)、v
(θ)を算出してメモリ30に記憶した後、微動量ΔZ
を算出し、次いでワーク4が載置されたマグネットチャ
ック6を研削位置Gに移動させて所望の研削加工を施し
ている。
That is, also in the second embodiment, similarly to the first embodiment, the processing surface data u (θ), v
After calculating (θ) and storing it in the memory 30, the fine movement amount ΔZ
Then, the magnet chuck 6 on which the work 4 is placed is moved to the grinding position G to perform desired grinding.

【0063】そして、本第2の実施の形態では、カップ
状に形成された砥石33の尖端を使用してワーク4に研
削加工を施しているので、ワーク4との接触面積を小さ
くすることができ、したがって砥石60の研削力Fを小
さくすることが可能となる。
In the second embodiment, the work 4 is ground using the tip of the grindstone 33 formed in a cup shape, so that the contact area with the work 4 can be reduced. Therefore, the grinding force F of the grindstone 60 can be reduced.

【0064】図14は本発明の第3の実施の形態に係る
機械部品の加工方法に使用される研削加工装置(横軸型
研削加工装置)の平面図であって、本第3の実施の形態
は、2個のテーブル(第1のテーブル33及び第2のテ
ーブル34)を有し、第2のテーブル34は第1及び第
2の実施の形態における切込スライド15(図1及び図
2、図12及び図13参照)と同様の作用・効果を奏す
るように構成されている。すなわち、上記第1及び第2
の実施の形態では上下方向に往復運動する切込スライド
15により砥石5の切込送り量Z(θ)を制御している
のに対し、本第3の実施の形態では第2のテーブル34
を水平方向に往復運動させることによりワーク4の切込
送り量Z(θ)を制御し、これにより前記切込スライド
15と同様の作用・効果を奏するように構成されてい
る。
FIG. 14 is a plan view of a grinding apparatus (horizontal axis type grinding apparatus) used in a method of processing a mechanical part according to the third embodiment of the present invention. The embodiment has two tables (a first table 33 and a second table 34), and the second table 34 is provided with the cutting slide 15 (see FIGS. 1 and 2) in the first and second embodiments. , And FIG. 12 and FIG. 13). That is, the first and second
In the third embodiment, the cutting feed amount Z (θ) of the grindstone 5 is controlled by the cutting slide 15 reciprocating in the vertical direction, whereas in the third embodiment, the second table 34 is controlled.
Is reciprocated in the horizontal direction to control the cutting feed amount Z (θ) of the work 4, thereby achieving the same operation and effect as the cutting slide 15.

【0065】具体的には、基台2には第2のテーブル3
4を不図示の送りねじ装置を介して駆動するための切込
用モータ20が取り付けられると共に、上記第1、第2
の実施の形態と同様、超電歪素子(不図示)が内有さ
れ、該第2のテーブル34は矢印Zで示す水平方向に往
復運動可能とされている。また、該第2のテーブル34
にはワーク4を回転させるためのワークスピンドル7が
回転可能に設けられ、さらに、前記第1の実施の形態と
同様、該ワークスピンドル7の基端にはマグネット回転
用モータ8及び第1のエンコーダ35が取り付けられ、
また、該ワークスピンドル8の先端にはワーク4を吸着
保持して拘束するためのマグネットチャック6が配設さ
れている。
Specifically, the base 2 has the second table 3
4 is mounted via a feed screw device (not shown), and the first and second cutting motors 20 are attached.
As in the embodiment, a super-electrostrictive element (not shown) is included therein, and the second table 34 is capable of reciprocating in a horizontal direction indicated by an arrow Z. In addition, the second table 34
A work spindle 7 for rotating the work 4 is provided rotatably. Further, similarly to the first embodiment, a magnet rotation motor 8 and a first encoder are provided at the base end of the work spindle 7. 35 is attached,
Further, a magnet chuck 6 for adsorbing, holding, and restraining the work 4 is provided at a tip of the work spindle 8.

【0066】一方、砥石5を回転させる砥石スピンドル
14は、その回転軸がワークスピンドル7の回転軸と直
交するように第1のテーブル33に載設されている。ま
た、該第1のテーブル33には前記マグネットチャック
6と対向状に測定スピンドル36が載設され、さらに該
測定スピンドル36の先端には端面測定子37が配設さ
れると共に、該測定スピンドル36の基端には該測定ス
ピンドル36を回転駆動させるためのサーボモータ(以
下、「測定用モータ」という)38及び測定角度を検出
するための第2のエンコーダ39が配設されている。
On the other hand, the grindstone spindle 14 for rotating the grindstone 5 is mounted on the first table 33 such that its rotation axis is orthogonal to the rotation axis of the work spindle 7. A measuring spindle 36 is mounted on the first table 33 so as to face the magnet chuck 6, and an end face tracing stylus 37 is disposed at the tip of the measuring spindle 36. A servomotor (hereinafter referred to as “measurement motor”) 38 for rotating and driving the measurement spindle 36 and a second encoder 39 for detecting a measurement angle are disposed at the base end of the motor.

【0067】そして、第1のテーブル33はテーブル駆
動用モータ3(及びボールねじ)を介して矢印Xで示す
水平方向に往復運動可能とされ、ワーク4の加工面デー
タを測定するときは、ワークスピンドル7と測定スピン
ドル36とが同一軸芯上となるように実線で示す位置で
停止し、研削加工時には砥石5がワーク4に切込可能と
なるように二点鎖線で示す位置で停止する。
The first table 33 is capable of reciprocating in the horizontal direction indicated by an arrow X via the table driving motor 3 (and a ball screw). The spindle 7 and the measurement spindle 36 stop at the position shown by the solid line so as to be on the same axis, and stop at the position shown by the two-dot chain line so that the grindstone 5 can be cut into the work 4 during grinding.

【0068】また、本第3の実施の形態では、図15及
び図16に示しように、ワーク4の配置位置に対応する
下方には左右一対のワークレスト40a、40bが進退
可能に配設されている。すなわち、非拘束状態のときは
ワーク4をワークレスト40a、40bで支持してワー
ク4が下方に落下するのを防止すると共に、拘束状態の
ときはワークレスト40a、40bを矢印H方向及び矢
印I方向(図16)に後退させている。
In the third embodiment, as shown in FIGS. 15 and 16, a pair of left and right work rests 40a and 40b are provided below the position corresponding to the position of the work 4 so as to be able to advance and retreat. ing. That is, in the non-constrained state, the work 4 is supported by the work rests 40a and 40b to prevent the work 4 from dropping downward, and in the constrained state, the work rests 40a and 40b are moved in the directions of arrows H and I. It is retracted in the direction (FIG. 16).

【0069】本第3の実施の形態では、以下のようにワ
ーク4の研削加工が行われる。
In the third embodiment, the work 4 is ground as follows.

【0070】すなわち、まず、ドレッサ11により所定
のツルーイング及びドレッシングを行った後、第1のテ
ーブル33を矢印X方向に移動させて測定スピンドル3
6を測定位置M(測定スピンドル36の回転軸とワーク
スピンドル7の回転軸とが合致する位置)に移動させ、
次いでワーク4をワークレスト40a、40b上に載置
する。尚、このときワーク4の中心とワークスピンドル
7の回転軸の軸芯が略一致するようにワーク4の位置を
調整する。
That is, first, after performing a predetermined truing and dressing with the dresser 11, the first table 33 is moved in the direction of the arrow X and the measuring spindle 3 is moved.
6 is moved to a measurement position M (a position where the rotation axis of the measurement spindle 36 coincides with the rotation axis of the work spindle 7),
Next, the work 4 is placed on the work rests 40a and 40b. At this time, the position of the work 4 is adjusted so that the center of the work 4 substantially coincides with the axis of the rotation shaft of the work spindle 7.

【0071】そして、ワーク4をワークレスト40a、
40bで支持した状態で測定スピンドル36を回転さ
せ、端面測定子37で非拘束時加工面寸法uを測定する
と共に、第2のエンコーダ39で角度位置データθを検
出し、第1の実施の形態と同様にして非拘束時加工面デ
ータu(θ)をメモリ30に記憶する。
Then, the work 4 is moved to the work rest 40a,
The measuring spindle 36 is rotated in the state of being supported by 40b, the end face measuring element 37 measures the non-constrained processing surface dimension u, and the second encoder 39 detects the angular position data θ. The non-constrained processing surface data u (θ) is stored in the memory 30 in the same manner as described above.

【0072】次いで、マグネットチャック6を作動させ
てワーク4を拘束状態とした後、ワークレスト40a、
40bを矢印H方向及び矢印I方向に後退させ、この
後、測定スピンドル36を再び回転させ、端面測定子3
7で拘束時加工面寸法vを測定すると共に、第2のエン
コーダ39で角度位置データθを検出し、拘束時加工面
データv(θ)を取得してメモリ30に記憶する。
Next, after the magnet chuck 6 is operated to bring the work 4 into a restrained state, the work rest 40a,
40b is retracted in the directions indicated by the arrows H and I, and thereafter the measuring spindle 36 is rotated again.
7 measures the constrained processing surface dimension v, detects the angular position data θ by the second encoder 39, acquires the constrained processing surface data v (θ), and stores it in the memory 30.

【0073】そしてこの後、砥石5が二点鎖線で示す研
削位置に来るように第1のテーブル33を移動させると
共に、切込送り量Z(θ)を算出して第2のテーブル3
4を矢印Z方向に移動させ、これにより、第1及び第2
の実施の形態と同様、マグネットチャック6の吸着力を
考慮した研削加工を行うことができる。
Thereafter, the first table 33 is moved so that the grindstone 5 comes to the grinding position indicated by the two-dot chain line, and the cutting feed amount Z (θ) is calculated to obtain the second table 3.
4 in the direction of arrow Z, whereby the first and second
As in the embodiment, the grinding process can be performed in consideration of the attraction force of the magnet chuck 6.

【0074】このように本第3の実施の形態では第2の
テーブル34と一体的にマグネットチャック6を移動さ
せ、すなわちワーク4を移動させて所望の平面精度を有
する研削加工を行っている。
As described above, in the third embodiment, the magnet chuck 6 is moved integrally with the second table 34, that is, the work 4 is moved to perform the grinding processing having a desired plane accuracy.

【0075】すなわち、本第3の実施の形態では、第1
及び第2の実施の形態のように切込スライド15を垂直
方向に上下運動させる必要がなく、したがって砥石スピ
ンドル14をコラム等に支持する必要がなく、剛性を高
めることができる。
That is, in the third embodiment, the first
Also, unlike the second embodiment, it is not necessary to vertically move the cutting slide 15 in the vertical direction, so that it is not necessary to support the grindstone spindle 14 on a column or the like, and the rigidity can be increased.

【0076】図17は本発明の第4の実施の形態に係る
機械部品の加工方法に使用される研削加工装置(縦軸型
研削加工装置)の平面図、図18は図17の正面図であ
って、本第4の実施の形態では環状に形成されたワーク
4の外周を研削加工する場合について説明する。
FIG. 17 is a plan view of a grinding apparatus (vertical axis type grinding apparatus) used in a method of processing a mechanical part according to a fourth embodiment of the present invention, and FIG. 18 is a front view of FIG. In the fourth embodiment, a case will be described in which the outer periphery of the ring-shaped workpiece 4 is ground.

【0077】本第4の実施の形態においては、テーブル
41が超電歪素子(不図示)を内有すると共に基台2に
載設されており、また、テーブル41にはワークスピン
ドル7が回転可能に設けられると共に、該ワ−クスピン
ドル7の先端にはマグネットチャック6が嵌合され、さ
らに該ワ−クスピンドル7の基端にはマグネット回転用
モータ8及びエンコーダ9が固着されている。そして、
テーブル41の一端にはドレッサ11が配設されてい
る。
In the fourth embodiment, the table 41 has a super-electrostrictive element (not shown) and is mounted on the base 2, and the work spindle 7 is rotatable on the table 41. A magnet chuck 6 is fitted to the tip of the work spindle 7, and a magnet rotation motor 8 and an encoder 9 are fixed to the base end of the work spindle 7. And
The dresser 11 is provided at one end of the table 41.

【0078】また、基台2には支持台42aを介して測
定子ヘッド42が取り付けられ、さらに該測定子ヘッド
42の先端には真円度測定用の真円度測定子43が突設
されている。また、先端に砥石5を嵌合した砥石スピン
ドル14は切込スライド15と一体的に矢印Z方向に移
動可能となるように基台2に対して垂直方向に配設され
ている。尚、本第4の実施の形態では、真円度測定子4
3は、第1〜第3の実施の形態と同様、静電容量型の非
接触式変位センサを使用している。
A tracing stylus head 42 is attached to the base 2 via a support base 42a, and a roundness tracing stylus 43 for measuring roundness is protruded from the tip of the tracing stylus head 42. ing. Further, the grinding wheel spindle 14 having the grinding wheel 5 fitted to the tip thereof is disposed in a direction perpendicular to the base 2 so as to be movable integrally with the cutting slide 15 in the arrow Z direction. In the fourth embodiment, the roundness tracing stylus 4
Reference numeral 3 uses a capacitance-type non-contact displacement sensor as in the first to third embodiments.

【0079】そして、本第4の実施の形態では、図19
に示すように、ワーク4が載置されたマグネットチャッ
ク6を矢印J方向に回転させながらテーブル41に内有
された超電歪素子により矢印K方向に微動させてワーク
4の切込送り量Z(θ)を制御しながら矢印L方向に回
転している砥石5でワーク4の外周に研削加工を施して
いる。
In the fourth embodiment, FIG.
As shown in the figure, the magnet chuck 6 on which the work 4 is placed is rotated in the direction of the arrow J while being finely moved in the direction of the arrow K by the super-electrostrictive element included in the table 41, and the feed amount Z of the work 4 is cut. While controlling (θ), the outer periphery of the work 4 is ground by the grindstone 5 rotating in the direction of the arrow L.

【0080】次に、第4の実施の形態の加工手順を説明
する。
Next, the processing procedure of the fourth embodiment will be described.

【0081】図17及び図18において、まずテーブル
駆動用モータ3を駆動させてテーブル41を矢印X方向
に移動させた後、ドレッサ11を所定のドレス位置にセ
ットして切込スライド15を矢印Z方向に上下運動させ
て砥石5の外表面にツルーイング及びドレッシングを施
し研削加工の準備をする。
17 and 18, first, the table driving motor 3 is driven to move the table 41 in the direction of the arrow X, then the dresser 11 is set at a predetermined dress position, and the cutting slide 15 is moved to the direction of the arrow Z. The outer surface of the grindstone 5 is trued and dressed by vertically moving in the direction to prepare for grinding.

【0082】次いで、マグネットチャック6の中心が真
円度測定位置Mの位置にくるようにテーブル41を矢印
X方向に移動させ、ワーク4をマグネットチャック6に
載置する。
Next, the table 41 is moved in the direction of the arrow X so that the center of the magnet chuck 6 is located at the roundness measuring position M, and the work 4 is placed on the magnet chuck 6.

【0083】次に、不図示の旋回駆動部を駆動させて測
定ヘッド旋回部42を二点鎖線に示すように旋回させ真
円度測定子43をワーク4の外周面と対向する位置に配
置し、マグネットチャック6を非作動状態としたままマ
グネットチャック6を回転させて非拘束時加工面データ
r(θ)を計測し、メモリに記憶する。
Next, a turning drive unit (not shown) is driven to turn the measuring head turning unit 42 as shown by a two-dot chain line, and a roundness measuring element 43 is arranged at a position facing the outer peripheral surface of the work 4. Then, the magnet chuck 6 is rotated while the magnet chuck 6 is in a non-operating state, and the non-restrained processing surface data r (θ) is measured and stored in the memory.

【0084】次いで、マグネットチャック6を作動状態
として該マグネットチャック6を回転させ、拘束時加工
面データs(θ)を計測し、メモリに記憶する。
Next, the magnet chuck 6 is rotated with the magnet chuck 6 in an operating state, and the processing surface data s (θ) at the time of restraint is measured and stored in the memory.

【0085】そして、非拘束時加工面データr(θ)と
拘束時加工面データs(θ)に基づいてテーブル41の
制御量、すなわちワーク4の切込送り量R(θ)を算出
する。
Then, the control amount of the table 41, that is, the cutting feed amount R (θ) of the work 4 is calculated based on the unconstrained machining surface data r (θ) and the constrained machining surface data s (θ).

【0086】すなわち、非拘束時加工面データr(θ)
及び拘束時加工面データs(θ)は、端面研削時の反り
成分の場合と同様、数式(9)、(10)のように、振
幅b n、bn′、任意の角度θ、位相φ、φ′からなるフ
ーリエ級数で表される。
That is, the non-constrained machined surface data r (θ)
And the machining surface data s (θ) when constrained
As in the case of the component, the vibration is calculated as shown in equations (9) and (10).
Width b n, Bn', An arbitrary angle θ, phase φ, φ'
It is represented by the Lie series.

【0087】[0087]

【数3】 (Equation 3)

【0088】しかるに、ワーク4の径寸法をマグネット
チャック6に載置して測定する場合、通常はワーク4の
中心とマグネットチャック6の中心とが偏心して載置さ
れるため、上記した非拘束時加工面データr(θ)及び
拘束時加工面データs(θ)には偏心成分が含まれるこ
ととなる。そして、斯かる偏心成分は、反り成分と略同
様の理由から、数式(11)、(12)に示すように、
非拘束時加工面データr(θ)及び拘束時加工面データ
s(θ)の1次成分r1(θ)、s1(θ)で表される。
However, when the diameter of the work 4 is measured by placing it on the magnet chuck 6, the center of the work 4 and the center of the magnet chuck 6 are usually placed eccentrically. The machining plane data r (θ) and the machining plane data at constraint s (θ) include an eccentric component. The eccentric component is substantially the same as the warp component, as shown in Expressions (11) and (12).
It is represented by primary components r 1 (θ) and s 1 (θ) of the unconstrained processed surface data r (θ) and the constrained processed surface data s (θ).

【0089】 r1(θ)=b1sin(θ+φ1) …(11) s1(θ)=b1′sin(θ+φ1′) …(12) ここで、振幅b1、b1′、位相φ1、φ1′は数式(1
3)〜(16)で表される。
R 1 (θ) = b 1 sin (θ + φ 1 ) (11) s 1 (θ) = b 1 ′ sin (θ + φ 1 ′) (12) Here, the amplitudes b 1 , b 1 ′, The phases φ 1 and φ 1 ′ are given by the equations (1
3) to (16).

【0090】[0090]

【数4】 (Equation 4)

【0091】[0091]

【数5】 (Equation 5)

【0092】したがって、非拘束時加工面データr
(θ)及び拘束時加工面データs(θ)から1次成分r
1(θ)、s1(θ)、すなわち偏心成分を除去すること
により、数式(17)、(18)に示すように、修正非
拘束時加工面データr′(θ)及び修正拘束時加工面デ
ータs′(θ)が得られる。
Therefore, the non-constrained machining surface data r
(Θ) and the primary component r
By removing 1 (θ) and s 1 (θ), that is, the eccentric component, as shown in Expressions (17) and (18), the modified unconstrained machining surface data r ′ (θ) and the modified constrained machining The plane data s' (θ) is obtained.

【0093】 r′(θ)=r(θ)−r1(θ)…(17) s′(θ)=s(θ)−s1(θ)…(18) 一方、真円度からの半径変動量ΔR0(θ)は、数式
(19)で表される。
R ′ (θ) = r (θ) −r 1 (θ) (17) s ′ (θ) = s (θ) −s 1 (θ) (18) On the other hand, The radius variation ΔR 0 (θ) is represented by Expression (19).

【0094】 ΔR0(θ)=r′(θ)−s′(θ)…(19) しかるに、ワーク4の半径寸法R(θ)は、図20に示
すように、平均半径R 0(θ)と該平均半径R0(θ)か
らの半径変動量ΔR0(θ)の和として算出され、した
がって半径寸法R(θ)は数式(20)で表される。
ΔR0(Θ) = r ′ (θ) −s ′ (θ) (19) However, the radius dimension R (θ) of the work 4 is shown in FIG.
The average radius R 0(Θ) and the average radius R0(Θ)
Radius variation ΔR0(Θ) was calculated as the sum of
Accordingly, the radius dimension R (θ) is represented by Expression (20).

【0095】 R(θ)=R0(θ)+ΔR0(θ)…(20) したがって、斯かる半径寸法R(θ)がテーブル41に
付与される指令値、すなわち、ワーク4の切込送り量R
(θ)となる。
R (θ) = R 0 (θ) + ΔR 0 (θ) (20) Therefore, such a radius dimension R (θ) is a command value given to the table 41, that is, a cutting feed of the work 4. Quantity R
(Θ).

【0096】そして、不図示の旋回駆動部を駆動させて
測定ヘッド旋回部42を旋回させ、測定ヘッド旋回部4
2を実線に示す元の位置に戻して停止させた後、テーブ
ル41をテーブル駆動用モータ3により矢印X方向に粗
動させてマグネットチャック6を研削位置に移動させる
と共に、切込スライド15を矢印Z方向に移動させ、テ
ーブル41内の超電歪素子を切込送り量R(θ)でもっ
て伸縮制御しながらワーク4の外周に研削加工を施す。
Then, a turning drive unit (not shown) is driven to turn the measuring head turning unit 42, and the measuring head turning unit 4 is turned.
2 is returned to the original position shown by the solid line and stopped, and then the table 41 is coarsely moved in the direction of arrow X by the table driving motor 3 to move the magnet chuck 6 to the grinding position, and the cutting slide 15 is moved by the arrow. The workpiece 4 is moved in the Z direction, and the outer periphery of the work 4 is ground while controlling the expansion and contraction of the superelectrostrictive element in the table 41 by the cut feed amount R (θ).

【0097】そして、外周の研削加工が完了すると、テ
ーブル41を測定位置Mに移動させてマグネットチャッ
ク6をオフにし、ワーク4をマグネットチャック6から
取り除き、加工工程を終了する。
When the outer peripheral grinding is completed, the table 41 is moved to the measuring position M, the magnet chuck 6 is turned off, the work 4 is removed from the magnet chuck 6, and the machining process is completed.

【0098】尚、上記数式(19)により、非拘束時と
拘束時とで相対的な偏心成分が除去されているが、ワー
クスピンドル7の軸芯とワーク4との軸芯とが偏心する
点が解消されておらず、研削力Fの均一化を図る観点か
らは斯かる点を考慮し、数式(20)の半径変動量ΔR
0(θ)に代えて数式(21)に示すような修正半径変
動量ΔR0′(θ)を使用するのが好ましい。
Although the relative eccentricity component between the unconstrained state and the constrained state is removed by the above equation (19), the point where the axis of the work spindle 7 and the axis of the work 4 are eccentric is considered. Is not solved, and from the viewpoint of making the grinding force F uniform, considering this point, the radius variation ΔR of the equation (20) is used.
It is preferable to use a corrected radius fluctuation amount ΔR 0 ′ (θ) as shown in Expression (21) instead of 0 (θ).

【0099】 ΔR0′(θ)=r′(θ)−s(θ)…(21) 図21は本発明の第5の実施の形態に係る機械部品の加
工方法に使用される研削加工装置(横軸型研削加工装
置)の平面図であって、本第5の実施の形態では、基台
2に2個のテーブル(第1のテーブル44及び第2のテ
ーブル61)が設けられ、先端に砥石5が嵌合された砥
石スピンドル14が第1のテーブル44と一体的に矢印
X方向に移動可能に構成され、さらに第1のテーブル4
4には超電歪素子(不図示)が内有され、該超電歪素子
を微動させて砥石5の切込送り量を調整している。
ΔR 0 ′ (θ) = r ′ (θ) −s (θ) (21) FIG. 21 shows a grinding apparatus used in a method of processing a mechanical part according to the fifth embodiment of the present invention. FIG. 15 is a plan view of a (horizontal axis type grinding machine), and in the fifth embodiment, two tables (a first table 44 and a second table 61) are provided on a base 2; The grindstone spindle 14 having the grindstone 5 fitted therein is configured to be movable integrally with the first table 44 in the arrow X direction.
4 includes a super electrostrictive element (not shown), which finely moves the super electrostrictive element to adjust the cutting feed amount of the grindstone 5.

【0100】また、第2のテーブル61には先端にマグ
ネットチャック6が嵌合されたワークスピンドル7が回
転可能に取り付けられ、さらに該ワークスピンドル7の
基端側にはマグネット回転用モータ8及び第1のエンコ
ーダ35が取り付けられている。
A work spindle 7 having a magnet chuck 6 fitted to the distal end thereof is rotatably mounted on the second table 61. Further, a magnet rotation motor 8 and a second One encoder 35 is attached.

【0101】さらに、第2のテーブル61にはその軸芯
が前記ワークスピンドル7の軸芯と一致するように前記
マグネットチャック6と対向状に測定スピンドル36が
載設され、さらに該測定スピンドル36の先端には真円
度測定子43が突設された測定子ヘッド45が嵌合され
ると共に、該測定スピンドル36の基端には該測定スピ
ンドル36を回転駆動させるためのサーボモータ(以
下、「測定用モータ」という)38及び測定角度を検出
するための第2のエンコーダ39が配設されている。
Further, a measuring spindle 36 is mounted on the second table 61 so as to face the magnet chuck 6 so that its axis coincides with the axis of the work spindle 7. A probe head 45 having a roundness probe 43 protruded from the distal end thereof is fitted, and a servomotor (hereinafter, referred to as a “rotation drive”) for rotating the measurement spindle 36 is provided at the base end of the measurement spindle 36. And a second encoder 39 for detecting the measurement angle.

【0102】また、本第5の実施の形態では、図22に
示すように、ワーク4の配置位置に対応する下方には左
右一対のワークレスト40a、40bが進退可能に配設
されている。すなわち、第3の実施の形態と同様、非拘
束状態のときはワーク4をワークレスト40a、40b
で支持してワーク4が下方に落下するのを防止する一
方、拘束状態のときはワークレスト40a、40bを後
退させている。
Further, in the fifth embodiment, as shown in FIG. 22, a pair of left and right work rests 40a and 40b are provided so as to be capable of moving forward and backward below the position where the work 4 is arranged. That is, similarly to the third embodiment, when the workpiece 4 is in the non-restrained state, the work 4 is moved to the work rests 40a, 40b.
To prevent the work 4 from dropping downward, while the work rests 40a, 40b are retracted in the restrained state.

【0103】そして、本第5の実施の形態においては、
まず、ドレッサ11により所定のツルーイング及びドレ
ッシングを行った後、第1のテーブル44を矢印X方向
に移動させて二点鎖線で示す位置に停止させ、次いでワ
ーク4をワークレスト40a、40b上に載置する。
尚、このときワーク4の中心とワークスピンドルの回転
軸の軸芯が略一致するようにワーク4の位置を調整す
る。
Then, in the fifth embodiment,
First, after performing a predetermined truing and dressing with the dresser 11, the first table 44 is moved in the direction of the arrow X and stopped at the position indicated by the two-dot chain line, and then the work 4 is placed on the work rests 40a and 40b. Place.
At this time, the position of the work 4 is adjusted so that the center of the work 4 and the axis of the rotation shaft of the work spindle substantially coincide with each other.

【0104】次いで、ワーク4をワークレスト40a、
40bで支持した状態で測定スピンドル36を回転さ
せ、真円度測定子43で非拘束時測定データrを測定す
ると共に、第2のエンコーダ39で角度位置データθを
検出し、第4の実施の形態と同様にして非拘束時加工面
データr(θ)をメモリに記憶する。
Next, the work 4 is moved to the work rest 40a,
The measuring spindle 36 is rotated while being supported by 40b, the roundness measuring element 43 measures the unconstrained measurement data r, and the second encoder 39 detects the angular position data θ. In the same manner as in the embodiment, the non-restrained processed surface data r (θ) is stored in the memory.

【0105】次に、マグネットチャック6を作動させて
ワーク4を拘束状態とした後、ワークレスト40a、4
0bを後退させ、この後、測定スピンドル36を再び回
転させ、真円度測定子43で拘束時測定データsを測定
すると共に、第2のエンコーダ39で角度位置データθ
を検出し、非拘束時加工面データs(θ)をメモリに記
憶する。
Next, after the magnet chuck 6 is operated to bring the work 4 into a restrained state, the work rests 40a, 4a
0b is retracted, and thereafter, the measuring spindle 36 is rotated again, the measurement data s at the time of restraint is measured by the roundness tracing stylus 43, and the angular position data θ is measured by the second encoder 39.
And the non-constrained processed surface data s (θ) is stored in the memory.

【0106】そして、切込送り量R(θ)を算出し、第
1のテーブル44を実線に示す位置までサーボモータ3
とボールねじを介して粗動させ、この後半径変動量ΔR
0(θ)に基づいて超電歪素子を微動させ、これにより
真円度の良好な機械部品としての環状部材を得ている。
Then, the cutting feed amount R (θ) is calculated, and the first table 44 is moved to the position shown by the solid line.
And a coarse movement via a ball screw, and then the radius variation ΔR
The super electrostrictive element is finely moved based on 0 (θ), thereby obtaining an annular member as a mechanical part having good roundness.

【0107】このように本第5の実施の形態では、第3
の実施の形態と略同様の研削加工原理により、ワーク4
の外周に研削加工を施すことにより、真円度の良好な機
械部品を得ることができる。
As described above, in the fifth embodiment, the third
According to the grinding principle substantially the same as that of the embodiment of FIG.
By performing the grinding process on the outer periphery of the above, a mechanical part having good roundness can be obtained.

【0108】図23は第6の実施の形態に使用される研
削加工装置(縦軸型研削加工装置)の要部平面図、図2
4は図23の正面図であって、本第6の実施の形態では
テーブル62に測定子支持台46を設け、該測定子支持
台46に第1の実施の形態と同様、先端に端面測定子1
3が突設された測定ヘッド12が取り付けられると共
に、前記測定子支持台46には旋回駆動部47が取り付
けられ、該旋回駆動部47には先端に真円度測定子43
が突設された測定ヘッド42が固着され、該旋回駆動部
47を駆動させることにより測定ヘッド42が所定角度
に旋回可能に構成されている。
FIG. 23 is a plan view of a main part of a grinding machine (vertical axis grinding machine) used in the sixth embodiment.
FIG. 4 is a front view of FIG. 23. In the sixth embodiment, a table 62 is provided with a tracing stylus support 46, and the tracing stylus support 46 is provided with an end face measurement at the tip as in the first embodiment. Child 1
The measuring head 12 provided with the projection 3 is mounted, and a turning drive unit 47 is mounted on the measuring element support base 46.
The measurement head 42 provided with a projection is fixed, and the measurement head 42 is configured to be able to turn at a predetermined angle by driving the turning drive unit 47.

【0109】また、その他の構成は第4の実施の形態
(図17、図18参照)と略同様とされているが、本第
6の実施の形態ではテーブル41のみならず、切込スラ
イド15にも超電歪素子(不図示)が内有されている。
The other structure is substantially the same as that of the fourth embodiment (see FIGS. 17 and 18). However, in the sixth embodiment, not only the table 41 but also the cutting slide 15 is used. Also includes a super-electrostrictive element (not shown).

【0110】そして、本第6の実施の形態においては、
ワークスピンドル7に嵌合されたマグネットチャック6
にワーク4を載置させ、次いで端面測定子13及び真円
度測定子42により非拘束時加工面データu(θ)、r
(θ)、及び拘束時加工面データv(θ)、s(θ)を
夫々計測して取得し、次いでテーブル62及び切込スラ
イドを夫々テーブル駆動用モータ3及び切込用モータ2
0によりワーク4及び砥石5が所定位置にくるように粗
動させた後、切込スライド15に内有された超電歪素子
により切込送り量Z(θ)を微調整しながら一方の端面
を研削加工する。そしてこの後、再びテーブル62及び
切込スライド15を夫々テーブル駆動用モータ3及び切
込用モータ20によりワーク4及び砥石5が所定位置に
くるように粗動させた後、テーブル41に内有された超
電歪素子により半径変動量ΔR0(θ)に基づいてワー
ク4の外周を研削加工する。そしてこの後ワークを反転
させて通常の平面研削を行い、研削加工を終了する。
Then, in the sixth embodiment,
Magnet chuck 6 fitted to work spindle 7
The workpiece 4 is then placed on the workpiece 4 and then the unconstrained processing surface data u (θ), r by the end face measuring element 13 and the roundness measuring element 42.
(Θ) and the machining surface data v (θ) and s (θ) at the time of restraint are measured and acquired, respectively, and then the table 62 and the cutting slide are respectively moved to the table driving motor 3 and the cutting motor 2.
0, the workpiece 4 and the grindstone 5 are roughly moved so as to be at predetermined positions, and then one end face is finely adjusted by a super electrostrictive element included in the cutting slide 15 while finely adjusting the cutting feed amount Z (θ). Grinding. After that, the table 62 and the cutting slide 15 are roughly moved again by the table driving motor 3 and the cutting motor 20 so that the work 4 and the grindstone 5 come to predetermined positions, respectively. The outer periphery of the work 4 is ground based on the radius variation ΔR 0 (θ) by the super electrostrictive element. Then, the work is turned over and normal surface grinding is performed, and the grinding process is completed.

【0111】このように本第6の実施の形態では、端面
と外周部の非拘束時加工面データu(θ)、r(θ)、
及び拘束時加工面データv(θ)、s(θ)を同時に計
測し、一方の端面を研削加工した後、外周研削を行い、
しかる後他方の端面を研削加工しているので、平面精度
及び真円度の優れた機械部品を効率良く得ることができ
る。
As described above, in the sixth embodiment, the unconstrained machining surface data u (θ), r (θ),
And simultaneously process the constrained processing surface data v (θ) and s (θ), grind one end face, and then perform outer circumference grinding,
Thereafter, the other end face is ground, so that mechanical parts having excellent planar accuracy and roundness can be efficiently obtained.

【0112】尚、上記第6の実施の形態では、上述した
ように、一方の平面→外周面→他方の平面の順序で研削
加工を行っているが、研削順序としては、一方の平面→
他方の平面→外周面としてもよく、斯かる場合は生産効
率は前者の場合に比べて劣るものの両平面が高精度に仕
上げられた後に外周面を研削しているので、前者に比べ
て外周面の加工精度の向上を図ることができる。
In the sixth embodiment, as described above, the grinding is performed in the order of one plane, the outer peripheral surface, and the other plane.
The other surface may be changed from the outer surface to the outer surface.In such a case, although the production efficiency is inferior to the former case, since the outer surfaces are ground after the both surfaces are finished with high precision, the outer surface is compared with the former. Can be improved in processing accuracy.

【0113】図25は第7の実施の形態に使用される研
削加工装置(横軸型研削加工装置)の要部側面図であっ
て、第5の実施の形態と同様の構成にして平面研削と外
周面研削の双方を行うようにしたものである。
FIG. 25 is a side view of a main part of a grinding apparatus (horizontal axis type grinding apparatus) used in the seventh embodiment. And outer peripheral surface grinding.

【0114】すなわち、本第7の実施の形態では、測定
スピンドル36の先端に測定ヘッド48が嵌合されると
共に、端面の平面度及び真円度の双方が測定可能となる
ように前記測定ヘッド48には端面測定子13及び真円
度測定子43が取り付けられている。そして、非拘束時
にワーク4を支持するための左右一対のワークレスト4
0a、40bがマグネットチャック6の前方下部に矢印
H方向(及び矢印I方向)に進退可能に設けられてい
る。
That is, in the seventh embodiment, the measuring head 48 is fitted to the tip of the measuring spindle 36, and both the flatness and roundness of the end face can be measured. At 48, the end face tracing stylus 13 and the roundness tracing stylus 43 are attached. A pair of left and right work rests 4 for supporting the work 4 when not restrained.
Reference numerals 0a and 40b are provided at a lower front portion of the magnet chuck 6 so as to be able to advance and retreat in the arrow H direction (and the arrow I direction).

【0115】該第7の実施の形態においても、上記第6
の実施の形態と略同様、平面研削及び外周面研削の双方
を略同時に行うことができる。
In the seventh embodiment, the sixth embodiment
In the same manner as in the embodiment, both the surface grinding and the outer peripheral surface grinding can be performed substantially simultaneously.

【0116】図26は第8の実施の形態に使用される研
削加工装置(縦軸型研削加工装置)の要部正面図であっ
て、本第8の実施の形態では、平面研削及び外周面研削
に加え、内周面研削も行うことができるように構成され
ている。
FIG. 26 is a front view of a main part of a grinding apparatus (vertical axis type grinding apparatus) used in the eighth embodiment. In the eighth embodiment, surface grinding and outer peripheral surface are performed. In addition to grinding, the inner peripheral surface can be ground.

【0117】すなわち、本第8の実施の形態では、第6
の実施の形態に加えて、内周面研削用の砥石50が先端
に嵌合された内面研削スピンドル49がテーブル51に
取り付けられ、サーボモータ52とボールねじ53を介
して内面研削スピンドル49を矢印N方向に移動させて
内周面の研削を可能としている。
That is, in the eighth embodiment, the sixth
In addition to the embodiment described above, an inner grinding spindle 49 having a grindstone 50 for inner peripheral surface fitted to the tip is attached to the table 51, and the inner grinding spindle 49 is pointed to by an arrow via a servomotor 52 and a ball screw 53. By moving in the N direction, the inner peripheral surface can be ground.

【0118】そして、本第8の実施の形態においては、
上記第6の実施の形態と略同様の加工手順により、ワー
クの端面、外周面及び内周面を高精度な研削加工を施す
ことができ、所望の機械部品を得ることができる。
Then, in the eighth embodiment,
By substantially the same processing procedure as in the sixth embodiment, the end face, the outer peripheral face, and the inner peripheral face of the work can be subjected to high-precision grinding, and desired mechanical parts can be obtained.

【0119】尚、本発明は上記実施の形態に限定される
ものではなく、上記実施の形態では砥石又はワークの切
込送り量Z(θ)、R(θ)について、サーボモータで
粗動させると共に、超電歪素子を微動させて制御してい
るが、切込送り量Z(θ)、R(θ)を高精度に制御で
きるものであればよく、サーボモータと超電歪素子の組
合せに限定されるものではない。また、各テーブルの往
復運動機構についてもボールねじとサーボモータとの組
合せに限定されるものではなく、例えば、リニアモータ
や摩擦駆動等他の方法を使用してもよいのはいうまでも
ない。また、上記実施の形態では、端面測定子13及び
真円度測定子43は静電容量型の非接触式変位センサを
使用したが、斯かる方式の変位センサに限定されるもの
ではない。また、上記実施の形態では切込スライドを転
がり案内により可動させているが、静圧案内等他の高精
度な可動方法を使用するのも好ましい。
The present invention is not limited to the above embodiment. In the above embodiment, the servomotor is used to roughly move the cutting feed amounts Z (θ) and R (θ) of a grindstone or a work. At the same time, the super-electrostrictive element is controlled by finely moving it. However, it is sufficient if the feed rate Z (θ) and R (θ) can be controlled with high accuracy. It is not limited to. Also, the reciprocating mechanism of each table is not limited to the combination of the ball screw and the servo motor, and it goes without saying that other methods such as a linear motor and a friction drive may be used. Further, in the above-described embodiment, the end face measuring element 13 and the roundness measuring element 43 use the capacitance type non-contact displacement sensor. However, the present invention is not limited to such a displacement sensor. Further, in the above embodiment, the cutting slide is moved by the rolling guide, but it is preferable to use another high-precision moving method such as a static pressure guide.

【0120】さらに、上記実施の形態ではワーク4の拘
束部材としてマグネットチャック6を使用したが、該マ
グネットチャック6に代えて真空チャックを使用しても
よく、また、爪によるチャックを使用しても、把持によ
る変形量が考慮されるので、原理的には問題はなく、本
発明の所期の目的を達成することができる。
Further, in the above embodiment, the magnet chuck 6 is used as the restraining member of the work 4, but a vacuum chuck may be used instead of the magnet chuck 6, or a chuck using a claw may be used. Since the amount of deformation due to gripping is considered, there is no problem in principle, and the intended object of the present invention can be achieved.

【0121】[0121]

【発明の効果】以上詳述したように本発明に係る機械部
品の加工方法は、環状に形成された被加工物を拘束部材
で拘束すると共に、前記拘束部材で拘束された前記被加
工物の加工面を砥石で研削加工する機械部品の加工方法
において、前記被加工物を前記拘束部材に対し非拘束と
した状態で、前記加工面の寸法計測を行って非拘束時加
工面データを取得し、さらに前記被加工物を前記拘束部
材に拘束した状態で、前記加工面の寸法計測を行って拘
束時加工面データを取得し、前記拘束時加工面データと
前記非拘束時加工面データとに基づいて前記砥石の前記
被加工物方向への送り量又は被加工物の前記砥石方向へ
の送り量の少なくとも一方の送り量を制御しながら前記
加工面に研削加工を施すので、拘束部材による被加工物
の変形量の影響を受けることがなくなり、したがって拘
束部材の拘束力を最大限利用して研削加工を施すことが
可能となり、且つ平面精度及び真円度が極めて優れた機
械部品を得ることができる。
As described in detail above, the method for machining a mechanical part according to the present invention restrains a workpiece formed in an annular shape with a restraining member, and also removes the workpiece restrained by the restraining member. In a method of machining a machine part that grinds a machining surface with a grindstone, in a state where the workpiece is unconstrained with respect to the constraint member, dimensions of the machining surface are measured to acquire unconstrained machining surface data. Further, in a state where the workpiece is constrained by the constraining member, dimensions of the processing surface are measured to obtain constrained processing surface data, and the constrained processing surface data and the non-constrained processing surface data are converted into Grinding is performed on the processing surface while controlling at least one of the feed amount of the grindstone in the direction of the work piece or the feed amount of the work piece in the direction of the grindstone based on the ground surface. Influence of deformation of workpiece Kicking it eliminates, therefore it can be subjected to grinding by maximally utilizing the restraining force of the restraining member, and it is possible to flatness and roundness obtain very good mechanical parts.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態に係る機械部品の加
工方法に使用される研削加工装置の平面図である。
FIG. 1 is a plan view of a grinding apparatus used in a method for processing a mechanical component according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1の正面図である。FIG. 2 is a front view of FIG.

【図3】切込スライドの要部平面図である。FIG. 3 is a plan view of a main part of a cutting slide.

【図4】切込スライドの要部正面図である。FIG. 4 is a front view of a main part of the cutting slide.

【図5】第1の実施の形態で機械部品を研削加工してい
る状態を示す要部拡大正面図である。
FIG. 5 is an enlarged front view of a main part showing a state where a mechanical part is being ground in the first embodiment.

【図6】前記研削加工装置の制御系を示すブロック構成
図である。
FIG. 6 is a block diagram showing a control system of the grinding apparatus.

【図7】第1の実施の形態の加工原理を説明するための
説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining a processing principle of the first embodiment.

【図8】第1の実施の形態の加工原理を説明するための
説明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining a processing principle of the first embodiment.

【図9】第1の実施の形態の加工手順を示す工程図であ
る。
FIG. 9 is a process chart showing a processing procedure of the first embodiment.

【図10】機械部品が傾斜している場合に第1の実施の
形態の加工方法で生じ得る課題を説明するための説明図
である。
FIG. 10 is an explanatory diagram for describing a problem that may occur in the processing method according to the first embodiment when a mechanical component is inclined.

【図11】第1の実施の形態の変形例を説明するための
図である。
FIG. 11 is a diagram for explaining a modification of the first embodiment.

【図12】本発明に係る第2の実施の形態に使用される
研削加工装置の平面図である。
FIG. 12 is a plan view of a grinding apparatus used in a second embodiment according to the present invention.

【図13】図12の正面図である。FIG. 13 is a front view of FIG.

【図14】本発明に係る第3の実施の形態に使用される
研削加工装置の平面図である。
FIG. 14 is a plan view of a grinding device used in a third embodiment according to the present invention.

【図15】図14のD−D矢視図である。FIG. 15 is a view taken in the direction of the arrows D-D in FIG. 14;

【図16】図15のE−E矢視図である。FIG. 16 is a view as seen in the direction of arrows EE in FIG. 15;

【図17】本発明に係る第4の実施の形態に使用される
研削加工装置の平面図である。
FIG. 17 is a plan view of a grinding apparatus used in a fourth embodiment according to the present invention.

【図18】図17の正面図である。18 is a front view of FIG.

【図19】第4の実施の形態で機械部品を研削加工して
いる様子を示す要部拡大正面図である。
FIG. 19 is a main part enlarged front view showing a state where a mechanical part is being ground in the fourth embodiment.

【図20】第4の実施の形態の変形例を説明するための
図である。
FIG. 20 is a diagram for explaining a modification of the fourth embodiment.

【図21】本発明に係る第5の実施の形態に使用される
研削加工装置の平面図である。
FIG. 21 is a plan view of a grinding apparatus used in a fifth embodiment according to the present invention.

【図22】図21のW−W矢視図である。22 is a view as viewed in the direction of arrows WW in FIG. 21.

【図23】本発明に係る第6の実施の形態に使用される
研削加工装置の要部平面図である。
FIG. 23 is a plan view of a main part of a grinding apparatus used in a sixth embodiment according to the present invention.

【図24】図23の要部正面図である。FIG. 24 is a front view of a main part of FIG. 23.

【図25】本発明に係る第7の実施の形態に使用される
研削加工装置の要部正面図である。
FIG. 25 is a front view of a main part of a grinding apparatus used in a seventh embodiment according to the present invention.

【図26】本発明に係る第8の実施の形態に使用される
研削加工装置の要部平面図である。
FIG. 26 is a plan view of a main part of a grinding apparatus used in an eighth embodiment according to the present invention.

【図27】第1の従来技術の加工方法を示す図である。FIG. 27 is a diagram showing a processing method according to a first conventional technique.

【図28】第2の従来技術の加工方法を示す図である。FIG. 28 is a view showing a processing method according to a second conventional technique.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

4 ワーク(被加工物) 5 砥石 6 マグネットチャック(拘束部材) 50 砥石 60 砥石 4 Workpiece (workpiece) 5 Grindstone 6 Magnet chuck (restraint member) 50 Grindstone 60 Grindstone

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 環状に形成された被加工物を拘束部材で
拘束すると共に、前記拘束部材で拘束された前記被加工
物の加工面を砥石で研削加工する機械部品の加工方法に
おいて、 前記被加工物を前記拘束部材に対し非拘束とした状態
で、前記加工面の寸法計測を行って非拘束時加工面デー
タを取得し、さらに前記被加工物を前記拘束部材に拘束
した状態で、前記加工面の寸法計測を行って拘束時加工
面データを取得し、前記拘束時加工面データと前記非拘
束時加工面データとに基づいて前記砥石の前記被加工物
方向への送り量又は被加工物の前記砥石方向への送り量
の少なくとも一方の送り量を制御しながら前記加工面に
研削加工を施すことを特徴とする機械部品の加工方法。
1. A method for machining a machine part, wherein a workpiece formed in an annular shape is restrained by a restraining member and a processing surface of the workpiece restrained by the restraining member is ground by a grindstone. In a state where the workpiece is unconstrained with respect to the restraining member, the dimension of the processing surface is measured to obtain the unconstrained processing surface data, and further in a state where the workpiece is restrained by the restraining member, Obtain machining surface data at the time of constraint by measuring the dimension of the machining surface, and based on the machining surface data at the time of constraint and the machining surface data at the time of non-constraint, the feed amount of the grindstone in the workpiece direction or the machining amount. A method for machining a machine component, comprising: performing a grinding process on the machining surface while controlling at least one of an amount of an object to be moved in the grinding wheel direction.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109119239A (en) * 2018-09-07 2019-01-01 天津京磁电子元件制造有限公司 The mill processing method of sintered NdFeB

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